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污水资源化：拯救城市排水系统 |
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| 张杰 中国工程院院士
刘美南 中山大学城市与资源规划系教授
熊必永 北京工业大学博士
随着全球城市化的发展，排水系统在社会可持续发展中起着越来越重要的作用，污水处理是城市水环境改善的一个极其重要的方面。但是，污水达标排放，并不是排水系统的最终目标，而是更艰巨的治理工作的开端。在新的形势下，排水系统被赋予了新的使命。
排水系统是水循环中水质与水量的连接点，再生水利用是良好水循环中质与量的桥梁。污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环。从长远来看，这将是有效地解决我国水资源短缺和水环境恶化问题的优化途径。
随着社会的发展和人们环境意识的增强，我国水污染控制经历了由单一污染源的治理、污染物浓度达标排放到区域污染综合防治、以环境容量为依据的污染物排放总量控制的两个阶段。在过去的几十年中，由于我国的污染防治工作一直摆脱不了点源治理、达标排放、三同时和谁污染谁治理的政策，实际结果并不理想其污染物去除率达到设计能力的只有50％，总体有效投资只占全部处理设施总投资的31．3％，只有不足1／3的设备发挥作用。由此可见原有污水处理系统的规划、设计、思想原则中存在不少问题，已不再适应当前我国经济发展和环境保护的要求。
传统观念导致的结果往往是保护了局部的生活环境，危害了广大流域地区。
功能与规划的重新定位
传统观念上的排水系统是以防止雨洪内涝、排除和处理污水、保护城市公共水域水质为目的，认为污水是有害的、应尽快排除到城市下游。这种观念导致的结果往往是保护了局部的生活环境，危害了广大流域地区。
实际上，良好的水环境不是局部地域的，它的范围是整个流域的乃至全球的。给水系统和排水系统好比是城市水循环的动脉与静脉，排水系统起到回收城市污水和净化再生、畅通城市水循环的作用。21世纪排水系统的定位应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水的资源化，从而恢复健康水循环和良好水环境，维系水资源可持续利用。事实证明：污水深度处理与再生回用是恢复水环境的必由之路，其社会效益、环境效益与经济效益已为世界各国所瞩目。
在污水深度处理、超深度处理、污水再生回用已经实用化了的今天，城市总体规划与给水排水系统规划都应当重新考虑，将污水的再生和回用放到重要位置上来。在进行排水系统规划时，应对整个城市的功能分区、工农业分布、排水管网及污水处理现状等做周密的调查，调查现有的和预测潜在的再生水用户的地理位置及水量与水质的需求，并将这种结果反映到给排水专业规划中。
目前我国尚未建立城市污水再生利用规划指标体系。在城市建设总体规划中，虽然进行了城市的供水及排水规划，但在水资源的综合利用方面缺乏统一的规划，尤其是城市污水再生利用规划，这势必会造成重复建设和决策失误。因此，城市污水再生利用应纳入城市总体规划以及城市水资源合理分配与开发利用计划。在再生水水质、使用用途、处理程度、处理流程、输水方式的选择上，要综合平衡，远近结合，既要满足功能要求和用水水质需求，又要因地制宜，经济合理。过高的目标与要求，将可能适得其反。
今后城市污水处理厂的建设，既要满足区域水污染控制要求与相应的排放标准，也要考虑城市污水的再生利用需求。
推动城市污水再生利用的关键
城市污水的收集与处理是城市污水再生利用的重要前提条件，目前我国的城市污水管网建设严重滞后于城市发展，二级生物处理率不到15％。因此，强化城市污水管网与污水处理工程设施的建设是推动城市污水再生利用的关键。
不少地方政府对污水再生利用的认识不够，在缺水时优先考虑的是调水，而且绝大多数城市污水处理厂的规划、设计与建设目标是达标排放，往往没有考虑污水的大规模再生利用。因此，今后城市污水处理厂的建设，既要满足区域水污染控制要求与相应的排放标准，也要考虑城市污水的再生利用需求。在某些地区，可以通过开展城市污水再生利用工作来促进污水收集与处理工程的建设与完善。
虽然目前我国投入到污水处理厂的资金较为有限，要在全国范围内普遍地实现污水资源化还需要一个认识过程，但是必须注意到这将是解决我国水问题的有效途径。应该从现在开始在有条件的城市和地区率先实现污水处理和再生利用，要努力探求适合我国国情的污水处理回用途径和相应的处理方法。在各地污水处理厂建设方案的比较中，应从长远观点考虑该方案实施之后，对于解决当地水污染、缓解水资源短缺是否具有最大贡献，全面统筹考虑方案的短期、长期的费用效益比，以便找到一个真正有利于当地水环境恢复的办法。
根据污水水质和回用水水质的要求，通过技术经济比较来选择出经济可行的污水处理流程。
城市污水再生利用技术的更新
目前我国城市污水再生利用技术和设备的开发难以满足快速增长的再生利用工程建设和运行管理的需求，今后城市污水再生利用的技术发展应着重于已有技术的集成化、综合整合、产业化和工程化，需要对已有技术不断改进和更新，加强新工艺、新流程、新技术和设备产品的研究、开发和推广应用，并注重示范性工程的研究和建设。通过工程化和生产性测试，着重解决城市污水再生利用于农业、生态、市政和工业中的水质净化技术、水质稳定技术、水质保障技术、安全用水技术、工程技术、运行管理技术和成套技术设备问题。
污水处理的方法较多，按照不同的分类标准可以分成不同的工艺流程。因此应该根据污水水质和回用水水质的要求，对水处理单元进行多种组合，通过技术经济比较来选择出经济可行的污水处理流程。这就要求在确定工艺流程的时候增加对该厂附近地区污水再生水需求情况的调查，以便对处理工艺进行适当的延长和完善，即可满足回用水水质的要求。污水二级处理是污水再生的基础，但是一般都还需要进行不同程度的深度处理，才能达到再生水用户的水质要求。
每个目标对水质的要求不同，编制出台不同用水目标的再生水水质标准是进行城市污水再生利用的重要前提。
完善法规和政策
城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面统一管理，而在我国两者都很薄弱。城市污水再生利用工作，单靠政府行为，没有市场推动，必然动力不足；单靠市场推动，没有政府引导，也必然难见成效。因此有必要充分考虑城市污水再生利用工作的特点，既要靠市场推动，也要加强政府行为。强有力的政府推动和切实有效的广大用水户的积极自觉行动相结合，才可能促使我国的城市污水再生利用工作跃上一个新台阶。
我国的城市污水再生利用工程建设起步晚，工程设施设计、建设的标准、规范及相关的配套政策均不完善。城市污水再生利用目标是多方面的，包括农业生态、市政杂用、工业用水、生活杂用及补充地下水等，每个目标对水质的要求不同，编制出台不同用水目标的再生水水质标准是进行城市污水再生利用的重要前提。
良好的经济引导力往往大于政策法规的约束和感召力。
经济政策推进市场化运营
当前我国城市节水治污工作还没有形成一套适应市场经济的运行模式，水价太低依然是主要原因之一。许多节水治污工程，包括城市污水再生利用工程，直接经济效益有限，更多地体现在社会效益、环境生态效益和缓解水资源供需矛盾上，而国家又缺乏优惠发展政策。这些原因的存在，致使许多用水户节水减污积极性不高，节水减污（尤其是污水再生利用）并没有真正变成企业、用水户的自发与自觉行动，处于比较被动的状态。一部分决策人员缺乏对水资源紧缺、资源宝贵的认识，节水意识较差。认为自来水价格低廉，对生产成本影响不大，再生水再便宜，也省不了多少钱。另一方面，欲用者顾虑重重：一怕使了再生水，丢了新鲜水的使用权；二怕使上再生水后，供水无保证而影响生产；三怕为使用再生水，还要投资进行供水系统改造，经济上不合算。
良好的经济引导力往往大于政策法规的约束和感召力，因此，国家及城市有关管理部门有必要积极推动现行水价政策的改革，建立合理的用水价格体系以及污水处理与再生利用价格体系，制定供水、污水处理和再生利用的成本核定导则或办法，科学合理地核定成本，改变水价过低的不利影响和由此造成的不合理局面，以此增强全社会的节水减污意识，引导用水单位积极利用再生水资源，促进水资源的合理开发利用。要实行“按水质定价”，将各种水源的供水价格差距拉开，尤其是再生水与自来水之间应有较大的价差，使水资源的利用趋向结构合理。
另一方面，城市再生水用水者的权益必须得到保障，再生水使用单位与供水部门（再生水厂或再生水供水公司〕以合同或协议的形式，就再生水供给的水质、水量、水压及其稳定性，供水事故的应急处理和损失赔偿责任，再生水的计量、收费与使用保证等具体使用事项，作出明确保证和规定，以增强用户的使用信心。同时保留再生水使用单位的新鲜水使用权，保留被替代的用水设施，保留供水指标。
资 源 盘 点
随着我国经济的飞速发展，原始资源型缺水问题日益突出。目前我国有400多个城市缺水，正常年份缺水达60亿立方米，预计2030年缺水量将达到400亿～500亿立方米。而目前全国城市污水排放量大约为414亿立方米每年，城市污水处理率和二级处理率分别仅达30％和15％，回用率则更低。根据“十五”计划纲要的要求，到2005年我国城市污水集中处理率要达到45％。如果污水处理回用率平均达到20％，那么“十五”末期回用量可达到40亿立方米每年，这可解决全国城市缺水量的一半以上。
效 益 集 纳
污水再生利用产生的经济、社会和生态效益主要体现在：降低给水处理和供水费用；减少城市污水排放及相应的排水工程投资与运行费用；改善生态与社会经济环境，促进工业、旅游业、水产养殖业、农林牧业的发展；改善生存环境，促进和保障人体健康，减少疾病特别是致癌、致畸、致基因突变危害；增加可供水量，促进经济发展并避免因缺水而造成的损失等。
城市排水规划目标
到2010年，要实现强化城市排水和污水处理设施的建设，采用先进的技术和工艺流程，城市污水集中处理率不低于40％。
到2015年，城市公共排水管网污水收集率不低于80％；城市污水集中处理率不低于60％，大城市不低于80％，中等城市不低于60％，小城市不低于50％。
到2030年，城市污水集中处理率不低于80％，大城市不低于90％，中等城市不低于80％，小城市不低于70％。
摘自-中国水利报 | |
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